BEVの弱点を補うFCEVが活躍する未来予想･･･BEVの真実と未来

エンジンを搭載せずにモーターで駆動力を発生して動くクルマにおいてもっとも販売台数が多いのはBEV（バッテリー式電気自動車）だが、それだけとは限らない。たとえば水素を燃料とする電気自動車のFCEV（フューエル・セル・エレクトリック・ヴィークル＝燃料電池車）が相当する。
以前のコラムではBEVは大型車両との相性がよくなく、その代替としてFCEVの普及が期待されていることをお届けしたが、今回はもう少しFCEVについて掘り下げていきたい。

あらかじめ車両の水素タンクに充填した水素を、燃料電池スタックと呼ばれる装置の中で空気から取り込んだ酸素と化学反応させる。そこで発生した電気を使いモーターを駆動して走る。それが燃料電池車の基本的な仕掛けである。

どうして水素から電気を取り出せるのか？
かつて理科の授業で「水の電気分解」を実験したことを覚えているだろうか。水の電気分解とは、水に電気を流すことで水が酸素と水素に変化する化学反応。燃料電池はその逆で、水素と酸素を反応させることで電気（と副産物として水）を取り出せる装置なのだ。燃料電池車はエンジンの代わりに小型の発電所を積んだクルマともいえる。

もちろん、内燃機関とは違い、走行中の燃料による二酸化炭素発生量はゼロ。FCEV車は（水素の精製や車両への充填に電力を消費するものの）カーボンニュートラル向きのパワーユニットであり、トヨタなどが提唱している脱炭素社会に向けたマルチパスウェイ（多様な選択肢）のひとつに数えられる。

市販車としては「トヨタ・ミライ」のほか、「トヨタ・クラウンセダン」「ヒョンデ・ネッソ」「ホンダ・CR-V e:FCEV」が現行モデルとして販売されているし、過去には「ホンダ・クラリティFCEV」や「メルセデス・ベンツGLC F-CELL」なども一般向けにリース販売された。

燃料電池車の特徴であり、エンジンを積まずに同じモーター駆動とするBEVとの大きな違いは充電が必要ないことだろう。エンジン車が燃料を入れれば走るのと同じように、水素を充填すれば走ることが可能（ホンダ・CR-V e:FCEVは充電機能も搭載している）。

一回の水素の充填による航続距離も、ミライでは東京～大阪間を楽にこなせるなど十分実用的だ。走行に関してはガソリン車やディーゼル車と同じ感覚で使える乗り物と言っていい。かつては「夢のクルマ」といわれたFCEVだが、市販されている今ではお金を出せばだれでも乗れる存在となっている。

ただ、そんな“夢のクルマ”も普及が進んでいるとは言い難い。日本における燃料電池搭載の乗用車の販売を年ごとに見ると、2020年は年間761台、2021年は新型ミライの納車が実質的に始まった年だけあって2464台と多いが、2022年は848台、2023年は422台、そして2024年は697台と決して右肩上がりという状況ではない。
2024年でいえば、BEV販売台数は3万4057台だからわずかその2％ほどに過ぎないのが現状だ。

普及しない理由はどこにあるのか？　高い車両価格を除けば、水素を充填する「水素ステーション」の数が十分ではないことが大きい。

FCEVを走らせるには水素充填が不可欠で、水素ステーションとはそれを行う施設（燃料でいえばガソリンスタンドに相当）のこと。現実問題として家の近所にそれがないと所有は厳しいが、次世代自動車振興センター（https://www.cev-pc.or.jp/lp_clean/）によると2024年9月11日時点での水素ステーションは全国で157カ所しかない（ガソリンスタンドは2万件以上ある）。

そのうち首都圏が47カ所、中京圏が49カ所、関西圏が20カ所と三大都市圏だけで2/3以上を占めている。だからそれ以外の地域においては、燃料電池車を所有するハードルは高いと言わざるを得ない。そもそも三大都市圏に住んでいても、水素ステーションの営業時間が短かったり限られていることもあり、エンジン車やハイブリッド車のような利便性は見込めないのが実情だ
「卵が先か、ニワトリが先か」ではないが、この状況では乗用車のFCEV本格普及はまだ遠いのだろう。

では、このままFCEVは終わってしまうのか？
「決してそうではない」というのが、筆者の考えだ。たしかに乗用車としては利便性で劣る面がある。しかし、トラックやバスになると話が変わってくる。水素はきわめて可能性の高いエネルギー源と考えられているのだ。

そのワケは、特に大型トラックやバスのBEV（電気自動車）が極めて難しく、いっぽうで水素車両との相性がいいから。BEVは乗用車でも大きくて重たいバッテリーを必要とするが、さらに車両重量があって走らせるのにより大きなエネルギーが必要な大型車両ともなれば何十倍ものバッテリーを搭載しなければならない。

そのうえ航続距離のことを考えると、もっともっとたくさんのバッテリーを積みたくなる。でもバッテリーが大きくなればなるほど車両は高額になるし、その充電に時間がかかる。もし、今の大型トラックと同程度の航続距離を望むのであれば、膨大な量のバッテリー搭載が必要となるからそのぶん積める荷物の量も減るだろう。大型車両のBEV化は乗用車とは比較にならないほどハードルが高いのだ。

では、BEV化が難しい大型車をどうするか？
その解決策のなかで有力なのが水素エネルギーだ。水素なら、現在のエンジン車と同じ感覚で大型車を長距離走らせることができる。水素タンクは今の軽油のタンクに比べると大きくなってしまうが、BEVでバッテリーを積むよりはスペースも重さもずっと少なく済む。

また、水素車両は化学反応で電気をおこすFCEVのほか、水素を直接燃やす水素エンジンも含まれる。こちらは現状の内燃機関の技術を転用できることや、大量のバッテリーを必要としないことで車両代を抑えられるのがFCEVに対するアドバンテージだ。

そんな水素車両は、BEVと違って充電や航続距離の制約から解放されるのも大きなメリット。むしろ、大型車にとってはそれが有力視されている最大の理由と言っていいだろう。軽油の代わりに水素を充填するだけなので、バッテリー充電と違って長い時間もかからない。水素が減ってきたら水素ステーションに立ち寄ればいいだけだ。

とはいえ、水素ステーションが少ないのはどうにもならない……と思うかもしれないが、それも大型トラックをターゲットに絞れば乗用車を相手にするよりも話が早い。トラックステーションや物流団地、そして大都市をつなぐ高速道路沿いを中心に整備していけばいいのだ。

長距離を走る大型車は乗用車とは桁違いに水素を消費することになるので、大型車を対象とすることで水素ステーションの収益を確保しやすいというメリットもある。加えて、大型車用に収益を確保しやすい水素ステーションを設置すれば、そこを乗用車用にも活用できるからインフラ拡充に大きな追い風だ。そうすると、大型車に引っ張られてインフラが整うことで水素車両（燃料電池/水素エンジン）の乗用車が普及する可能性も広がってくる。いま、日本における水素車両普及はそんなプランが有力視されているのだ。

そしてこの水素は、日本のようにエネルギー資源を持たない国にとって大きな救世主となる可能性も秘めている。それは、自国で作れるエネルギーだということ。

石油資源を海外に頼る日本の戦後史は、オイルショックや現在も続く原油高など海外のエネルギー事情に振り回される歴史だったといっていい。しかし水素は（現時点では水素自体を輸入したり、輸入される化石燃料から改質して作られるものが多いものの）、将来的には再生可能エネルギーを使った水の電気分解や、家畜ふん尿の処理施設や下水処理施設で発生するメタンガスを利用して精製するなど、国内でまかなえる可能性もあるエネルギーなのである。その意味は大きい。

そしてそれは日本だけでなく欧州も同様の期待を寄せていて、欧州委員会は2020年7月にEUの水素政策の基礎となる「水素戦略」を発表。それ以降、水素に関連した政策が加速している。2022年2月のロシアによるウクライナ侵攻以降は、ロシア産天然ガスを前提とした社会から脱却すべく水素利用拡大に向けた勢いが拡大しているのが現状だ。

そんな欧州に加えて米国でも、大型車両（特に大型トラック）の脱炭素対応はBEVではなく水素車両というのが大きな流れ。現実として考えた場合、大型車両のBEV化は無理があるという前提はどの地域でも変わらないのである。というわけでいま、先進国において、大型車の世界では水素熱が盛り上がっている。

そして、欧州の自動車界における水素熱の高さを端的に表すといっていいのがレースのWEC（世界耐久選手権）。WECは「ル・マン24時間レース」をはじめ世界を転戦しつつ日本でも開催されている世界最高峰の耐久レースであり、世界のモータースポーツを統括するFIA（国際自動車連盟）が管轄するイベントのひとつである。

そのトップカテゴリーでは2028年から水素をエネルギーとして走るクルマで争う予定になっているのだ。仮に水素に全く将来性がないとしたら、世界最高峰のレースを水素車両で戦うという決定にはならないのは、誰もが理解できるだろう。

水素の時代はまだ始まったばかり。そして、大型車の未来は水素抜きには考えられないのである。

（文：工藤貴宏　写真：トヨタ自動車、本田技研工業、いすゞ自動車、ヤマト運輸、写真AC）